地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用

第1章 緒論

1.1 地理信息系統(tǒng)的基本概念

1.1.1 信息與地理信息

1.1.2 地圖與地理空間數(shù)據(jù)表示

1.1.3 信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)

1.2 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展歷史

1.2.1 國(guó)際發(fā)展概況

1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況

1.3 地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成

1.3.1 硬件環(huán)境

1.3.2 軟件環(huán)境

1.3.3 地理空間數(shù)據(jù)

1.3.4 系統(tǒng)使用與管理人員

1.3.5 應(yīng)用模型

1.4 地理信息系統(tǒng)的功能及應(yīng)用

1.4.1 地理信息系統(tǒng)的功能

1.4.2 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域

1.5 地理信息系統(tǒng)新進(jìn)展

1.5.1 空間數(shù)據(jù)處理與管理技術(shù)

1.5.2 地理信息應(yīng)用服務(wù)

1.5.3 地理信息共享技術(shù)

1.5.4 新型地理信息系統(tǒng)

第2章 地理數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

2.1 地球與地理參數(shù)

2.1.1 地球空間模型

2.1.2 地理空間坐標(biāo)系的建立

2.1.3 地理空間坐標(biāo)系兩點(diǎn)的距離

2.2 地圖投影概述

2.2.1 地圖投影的基本問(wèn)題

2.2.2 地圖投影的變形

2.2.3 地圖投影的分類(lèi)

2.2.4 地圖投影與GIS的關(guān)系

2.3 中國(guó)GIS的地圖投影選擇

2.3.1 高斯—克呂格投影

2.3.2 正軸等角圓錐投影

2.4 面向數(shù)字地球的投影問(wèn)題

第3章 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

3.1 地理空間及其表達(dá)

3.1.1 地圖對(duì)地理空間的表達(dá)

3.1.2 遙感影像對(duì)地理空間的表達(dá)

3.1.3 地理信息的數(shù)字化表達(dá)

3.2 地理空間數(shù)據(jù)及其特征

3.2.1 GIS的空間數(shù)據(jù)

3.2.2 空間數(shù)據(jù)的基本特征

3.2.3 空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系

3.2.4 空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示

3.3 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

3.3.1 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

3.3.2 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

3.4 兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較

第4章 地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)

4.1 概述

4.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的定義

4.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的主要特征

4.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.1.4 數(shù)據(jù)組織方式

4.1.5 數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系

4.1.6 空間數(shù)據(jù)庫(kù)的概念

4.2 數(shù)據(jù)模型

4.2.1 層次模型

4.2.2 網(wǎng)狀模型

4.2.3 關(guān)系模型

4.2.4 對(duì)象模型

4.2.5 時(shí)空模型

4.3 GIS中空間數(shù)據(jù)庫(kù)的組織方式

4.4 Shapefile空間數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

4.4.1 Shapefile簡(jiǎn)介

4.4.2 空間要素結(jié)構(gòu)

4.5 Oracle Spatial的空間數(shù)據(jù)管理

4.5.1 Oracle Spatial的空間數(shù)據(jù)管理方法

4.5.2 空間數(shù)據(jù)模型

4.5.3 元數(shù)據(jù)管理

4.5.4 空間索引

4.5.5 空間操作函數(shù)

第5章 地理空間數(shù)據(jù)的采集和處理

5.1 GIS數(shù)據(jù)源

5.2 空間數(shù)據(jù)采集

5.2.1 屬性數(shù)據(jù)的采集

5.2.2 幾何數(shù)據(jù)的采集

5.3 空間數(shù)據(jù)的處理

5.3.1 數(shù)據(jù)檢查與編輯

5.3.2 幾何糾正

5.3.3 投影變換

5.3.4 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換

5.3.5 圖幅拼接

第6章 地理空間分析

6.1 數(shù)字地面模型與地形分析

6.1.1 DTM和DEM

6.1.2 DEM的主要表示模型

6.1.3 DEM的建立

6.1.4 DEM的分析和應(yīng)用

6.2 矢量數(shù)據(jù)分析

6.2.1 包含分析

6.2.2 矢量數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)分析

6.2.3 多邊形疊置分析

6.2.4 矢量數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)分析

6.3 柵格數(shù)據(jù)分析

6.3.1 柵格數(shù)據(jù)的聚類(lèi)、聚合分析

6.3.2 柵格數(shù)據(jù)的信息復(fù)合分析

6.4 空間統(tǒng)計(jì)分析

6.4.1 主成分分析法

6.4.2 層次分析法(AHP)

6.5 空間集合分析和查詢(xún)

6.5.1 空間集合分析

6.5.2 空間數(shù)據(jù)的查詢(xún)

第7章 地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出

7.1 地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出方式

7.1.1 常規(guī)地圖

7.1.2 數(shù)字地圖

7.2 地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出系統(tǒng)

7.2.1 屏幕顯示

7.2.2 矢量繪圖

7.2.3 打印輸出

7.3 地理信息系統(tǒng)圖形輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)

7.3.1 基本理論

7.3.2 輸出的幾何變換

7.3.3 地形圖與專(zhuān)題圖的輸出組織形式

第8章 地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

8.1 信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)基本方法

8.1.1 結(jié)構(gòu)化生命周期法

8.1.2 原型化方法

8.1.3 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法

8.2 地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程

8.2.1 GIS設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

8.2.2 GIS設(shè)計(jì)的內(nèi)容

8.2.3 GIS設(shè)計(jì)的步驟

8.3 應(yīng)用模型設(shè)計(jì)

8.3.1 一般介紹

8.3.2 應(yīng)用實(shí)例

8.4 地理信息標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化

8.4.1 地理信息標(biāo)準(zhǔn)

8.4.2 地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)特征

8.4.3 地理信息標(biāo)準(zhǔn)的類(lèi)型

第9章 應(yīng)用型GIS開(kāi)發(fā)

9.1 GIS開(kāi)發(fā)方式選擇

9.1.1 應(yīng)用型GIS開(kāi)發(fā)的三種實(shí)現(xiàn)方式

9.1.2 三種實(shí)現(xiàn)方式的分析與比較

9.2 MapX概述

9.2.1 MapX簡(jiǎn)介

9.2.2 MapX的安裝

9.2.3 Geoset Manager

9.2.4 應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)組織

9.3 用VC 開(kāi)發(fā)基于MapX的GIS應(yīng)用

9.3.1 用VC 的應(yīng)用程序向?qū)Ы挝臋n應(yīng)用程序

9.3.2 給應(yīng)用程序MapGIS加入MapX控件

9.3.3 在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)地圖顯示和操作

9.3.4 地圖圖層管理方法及函數(shù)

9.3.5 實(shí)現(xiàn)圖層中圖元的管理

9.3.6 動(dòng)態(tài)圖層

第10章 ArcView應(yīng)用基礎(chǔ)

10.1 ArcView概述

10.1.1 ArcView項(xiàng)目

10.1.2 ArcView文檔

10.1.3 使用幫助功能

10.2 視圖和主題

10.2.1 創(chuàng)建視圖

10.2.2 視圖和主題的基本操作

10.2.3 創(chuàng)建Shape主題

10.2.4 使用圖例編輯器改變圖符

10.2.5 管理主題顯示

10.3 表格

10.3.1 創(chuàng)建表格

10.3.2 編輯表格

10.3.3 表格顯示

10.3.4 表格查詢(xún)

10.3.5 表格統(tǒng)計(jì)與匯總分析

10.3.6 表格連接與關(guān)聯(lián)

10.4 空間查詢(xún)與分析

10.4.1 Theme on theme選擇

10.4.2 幾種主要的空間分析類(lèi)型

10.5 圖表

10.5.1 創(chuàng)建圖表

10.5.2 選擇或改變圖表類(lèi)型

10.5.3 轉(zhuǎn)換圖表系列與分組

10.5.4 圖表要素編輯

10.5.5 圖表查詢(xún)

10.6 地圖圖版

10.6.1 創(chuàng)建圖版

10.6.2 創(chuàng)建與編輯圖形要素

10.6.3 框架

10.6.4 圖版的打印與輸出

10.7 Script簡(jiǎn)介

第11章 地理信息系統(tǒng)上機(jī)練習(xí)

11.1 Introduction(ArcView介紹)

11.2 Projection and Coordinate System(地圖投影和坐標(biāo)系統(tǒng))

11.3 The Vector Data Model(矢量數(shù)據(jù)模型)

11.4 Vector Data Input(矢量數(shù)據(jù)輸入)

11.5 Spatial Data Editing(空間數(shù)據(jù)編輯)

11.6 Attribute Data Entry and Management(屬性數(shù)據(jù)的輸入和管理)

11.7 Raster Data(柵格數(shù)據(jù))

11.8 Data Display and Cartography(數(shù)據(jù)顯示與地圖制圖)

11.9 Data Exploration(數(shù)據(jù)探查)

11.10 Vector Data Analysis(矢量數(shù)據(jù)分析)

11.11 GIS Modeling(地理信息系統(tǒng)模型與建模)

11.12 Regions(區(qū)域)

11.13 Network and Dynamic Segmentation(網(wǎng)絡(luò)與動(dòng)態(tài)分段)

參考文獻(xiàn)2100433B

介紹了地理信息系統(tǒng)的基本理論、技術(shù)體系及其應(yīng)用方法。其主要內(nèi)容包括： GIS的基本概念， 地理投影基本理論， 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和空間數(shù)據(jù)庫(kù)， 空間數(shù)據(jù)采集處理和空間分析， GIS產(chǎn)品輸出， GIS應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)， ArcView軟件使用基礎(chǔ)等。 本書(shū)可作為高等院校信息管理與信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)本科生學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)的教材或參考書(shū)， 也可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生及從事地理信息系統(tǒng)工作的人員參考。

隨書(shū)配套光盤(pán)中有ArcView 3.2校園版學(xué)習(xí)軟件和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)， 供讀者練習(xí)使用。

前言

第一章地理信息系統(tǒng)概論

1.1地理信息系統(tǒng)的概念及構(gòu)成

1.2GIS系統(tǒng)的特征及功能

1.3GIS系統(tǒng)的空間信息分析

1.4GIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)

1.5GIS系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

第二章電力地理信息系統(tǒng)及其軟件平臺(tái)選擇

2.1電力GIS系統(tǒng)及其應(yīng)用前景

2.2電力GIS系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)平臺(tái)及分析

2.3現(xiàn)有電力GIS應(yīng)用軟件系統(tǒng)的分析

2.4電力GIS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的選

本書(shū)結(jié)合電力系統(tǒng)的特點(diǎn)，系統(tǒng)地介紹了地理信息系統(tǒng)(GIS)的基本理論和電力地理信息系統(tǒng)及其在配電網(wǎng)中應(yīng)用的原理及方法，融入了國(guó)內(nèi)外的最新研究成果和供電企業(yè)開(kāi)發(fā)應(yīng)用GIS的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，向讀者展現(xiàn)了電力地理信息系統(tǒng)及其在配電網(wǎng)中應(yīng)用的概貌和研究動(dòng)態(tài)。

本書(shū)的特點(diǎn)是基礎(chǔ)理論與開(kāi)發(fā)應(yīng)用并重，反映了作者在研、開(kāi)發(fā)和工程應(yīng)用中的成果及實(shí)踐，對(duì)電力地理信息系統(tǒng)的研究和電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行、管理中的開(kāi)發(fā)和應(yīng)

隨著GIS在決策中的普及，學(xué)者們已經(jīng)開(kāi)始審議地理信息系統(tǒng)的社會(huì)影響。有人認(rèn)為 ，地理信息的生產(chǎn)、分配、利用和表述的很大程度上與社會(huì)環(huán)境有關(guān)。其他相關(guān)議題包括版權(quán)、隱私和審查的討論。較為樂(lè)觀(guān)的GIS社會(huì)應(yīng)用是將它作為一個(gè)公眾參與的工具來(lái)應(yīng)用。

• 規(guī)劃

測(cè)繪地理信息發(fā)展“十二五”總體規(guī)劃綱要

國(guó)家測(cè)繪地理信息局日前印發(fā)了《測(cè)繪地理信息發(fā)展“十二五”總體規(guī)劃綱要》，目標(biāo)是到2015年，建成數(shù)字中國(guó)地理空間框架和信息化測(cè)繪體系。規(guī)劃還提出，爭(zhēng)取把地理信息產(chǎn)業(yè)納入國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。

統(tǒng)計(jì)顯示，截至“十一五”末，我國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)總值突破1000億元；而到“十二五”末，這一數(shù)字有望突破2000億元。倍增的規(guī)模將給地理信息產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)帶來(lái)巨大的市場(chǎng)空間。

推進(jìn)地理信息資源整合

規(guī)劃提出，要加快推進(jìn)地理信息資源整合和數(shù)字城市建設(shè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，“十一五”期間，我國(guó)數(shù)字城市建設(shè)試點(diǎn)和推廣城市已達(dá)130個(gè)。國(guó)家測(cè)繪地理信息局副局長(zhǎng)王春峰表示，“十二五”期間將在全國(guó)全面推進(jìn)數(shù)字城市建設(shè)，力爭(zhēng)完成全部333個(gè)地級(jí)市和部分有條件的縣級(jí)市的數(shù)字城市建設(shè)。

國(guó)家測(cè)繪地理信息局日前發(fā)布的2011年測(cè)繪工作要點(diǎn)明確要求，進(jìn)一步加快數(shù)字城市建設(shè)步伐，力爭(zhēng)在2011年完成100個(gè)以上、啟動(dòng)100個(gè)以上數(shù)字城市建設(shè)，使數(shù)字城市覆蓋全國(guó)2/3以上的地級(jí)城市。業(yè)內(nèi)人士指出，基于這樣的建設(shè)速度，未來(lái)3-5年，數(shù)字化城市管理平臺(tái)的市場(chǎng)容量將超過(guò)100億元。

值得注意的是，“十一五”末，公眾版國(guó)家地理信息公共服務(wù)平臺(tái)“天地圖”開(kāi)通并產(chǎn)生重要影響。規(guī)劃提出，“十二五”期間將“天地圖”服務(wù)功能延伸到省級(jí)和市級(jí)，并加大“天地圖”推廣應(yīng)用工作力度，將其打造成為互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容服務(wù)的中國(guó)自主品牌。

爭(zhēng)取納入新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃

規(guī)劃還表示將繼續(xù)完善產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，爭(zhēng)取把地理信息產(chǎn)業(yè)納入國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。鼓勵(lì)地理信息企業(yè)參與政府采購(gòu)，推動(dòng)企業(yè)自主創(chuàng)新產(chǎn)品在政府投資項(xiàng)目中的應(yīng)用，努力實(shí)現(xiàn)重大測(cè)繪工程中國(guó)產(chǎn)裝備使用比例超過(guò)50%。

規(guī)劃還提出，要深入挖掘基于位置的地理信息服務(wù)等方面的市場(chǎng)潛力，大幅度提高地理信息服務(wù)業(yè)務(wù)覆蓋范圍和市場(chǎng)盈利水平。其中包括加大地理信息技術(shù)與有關(guān)技術(shù)的集成應(yīng)用，培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。加大地理信息技術(shù)和位置服務(wù)產(chǎn)品在電子商務(wù)、電子政務(wù)、智能交通、現(xiàn)代物流等方面的應(yīng)用；開(kāi)發(fā)基于地理信息的電子游戲產(chǎn)品、地理信息電視頻道以及基于物聯(lián)網(wǎng)的位置服務(wù)產(chǎn)品等。

分析人士指出，隨著多項(xiàng)引導(dǎo)性政策的出臺(tái)，地理信息產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)將迎來(lái)巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。

巡更應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem)，簡(jiǎn)稱(chēng)GIS系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。GIS通常和GPS結(jié)合使用。對(duì)于大范圍的、露天的巡更巡檢，巡更人員手持GPS巡檢器，實(shí)時(shí)接收GPS衛(wèi)星定位消息(時(shí)間、經(jīng)緯度)，并按預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔自動(dòng)發(fā)送或者在特定地點(diǎn)手動(dòng)發(fā)送定位信息到無(wú)線(xiàn)通訊前置機(jī)。無(wú)線(xiàn)通訊前置機(jī)在收到定位信息后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾硐到y(tǒng)平臺(tái)，系統(tǒng)軟件采用GIS電子地圖技術(shù)，動(dòng)態(tài)顯示和回放巡檢軌跡，交由GIS分析可得該巡邏點(diǎn)的詳細(xì)信息。